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1、吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院现代交换技术课程设计报告 设计题目：专业班级：学生姓名：学 号：指导教师：设计时间： 2012.12.172012.12.29 教师评语：成绩 评阅教师 日期 目录摘要1一、设计的作用、目的3二、设计任务及要求3三、设计原理3四、核心模块交换网络的介绍5五、基于MT8980的交换网络的具体设计和实现10六、心得体会17七、参考文献17附录一（电路原理图）18附录二（源程序）22一、设计的作用、目的课程设计是理论学习的延伸，是掌握所学知识的一种重要手段，对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。本次课程设计一方面通过对交换网络的设计，使
2、我们加深对理论知识的理解，同时增强其逻辑思维能力，另一方面对课堂所学理论知识作一个总结和补充。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。二、设计任务及要求 1.掌握时分交换网络的原理及具体实现方法； 2.掌握空分交换网络的原理及具体实现方法； 3.掌握基于单片机的时空交换网络系统的设计； 4.利用相关软件实现电路图的绘制。三、设计原理1.程控交换机工作状况简介本系统是依据程控交换原理设计的微型空分交换系统。其基本工作原理：当用户1摘机呼叫用户2时,交换机向主叫方发送拨号音,同时由单片机将主叫号码送LCD显示器显示,主叫方拨打相应号码后,程序控制将话机的输出与DTMF模块相连接，进行双音多频信号的译码，每收到一个D
3、TMF信号，DTMF模块即可译出相应的BCD码，同时给单片机送1个“己译出”的信号，作为中断信号使单片机中断,AT89S51读入数据同时显示被叫号码,此时交换机切断拨号音并检测被叫方状态,若被叫用户忙则交换机向主叫方发送忙音,否则,向被叫方送铃流、向主叫方送回铃音。当被叫方摘机后,交换机切断铃流和回铃音,接续话路,双方开始通话并启动通话计时。当一方挂机后,计时停止显示通话时间并向对方聞創沟燴鐺險爱氇谴净。移位寄存电源信号音外线来电AT89S51振 铃挂机状态图4.1 程控交换机结构框图程序设计思路是根据程控交换机工作过程而制定的, 采用分时控制, 充分利用CPU 资源, 实现程控交换机功能：残
4、骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。(1)内部分机间通话:拨打内部分机需先按Flash 键,听到内线拨号音后,再输入分机号码18。如听到忙音, 说明线路在“忙”或被叫分机未挂机。当任何一根外线被占用为内部分机间通话时, 为保证外线来电优先接通。此时CPU将内部通话分机调度到其它空线上或向占线分机发送“嘟嘟”提示音。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。(2)打出:打外线电话时,摘机后听到外线拨号音,直接拨号即可,也可按重拨键重拨。直拨外线时,先挂A线,后挂B线。若外线忙时, 则直接挂内线, CPU发送内线拨号音; 若无空线, 则送忙音。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。(3)还有另外有以下几种情况:主叫方不挂机,被叫方摘机主叫方和被叫方
5、建立征询通话时,外线听回铃音。当主叫方或被叫方中有一方挂机后, 另一方将与外线继续通话;双方均不挂机, 且有一方拨“#”号后,则三机共线构成三方通话。三方通话时,只有当二只分机全部挂机后才结束本次服务。主叫方不挂机, 被叫方不摘机在被叫方响六声铃内仍不摘机时, 被叫方停止振铃,主叫方重新接通外线。主叫方挂机, 被叫方摘机在主叫方拨打被叫方后挂机, 被叫方摘机后接入外线通话，长途加锁设置程控交换机上电时, 全部分机处于长途加锁状态也可设置密码,任一分机解锁使用。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2.程控交换机程序流程根据程控交换机功能, 整个程序分成初始化、摘机处理、按键处理、挂机处理、外线来电处理、振铃处
6、理和定时器处理七个模块, 初始化模块主要是定义常数变量、变量单元、位标志、中断设置、定时器设置/启动分机工作初始状态等。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。摘机处理模块主要判别是外线来电摘机、内线来电摘机还是要拨打外线或内线电话。挂机处理模块比较复杂, 既有内外线通话结束挂机, 又有内外线通话中止挂机, 还有三方通话主叫机挂机或从叫机挂机, 其它有中止拨打外线内线挂机、1号分机功能设置完毕挂机等。外线来电处理模块查询外线有否来电, 若来电, 还要判别本外线是否被内线占用; 占用的话, 则要将该绳路调度到其它绳路去; 无空绳路时, 则要给占用本绳路的分机发送“嘟嘟”声, 提示用户有外线来电。振铃处理模块是在发
7、生摘/挂机和拨号呼叫后, 产生相应的分机振铃声、内线拨号音、回音铃、忙音和证实音及振铃时间到后处理等等。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。四、核心模块交换网络的介绍4.1交换网络的一般结构和工作原理 交换网络是交换系统的核心。时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道， 通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。 为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。若输出端是按特定的次序读出的，这就可以 改变时隙的次序，实现
8、时隙交换。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。时分交换属于电路交换的一种。电路交换又分为时分交换和空分交换两种交换方式。整个电路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路三个阶段。电路交换与面向连接协议相比较。请注意电路和连接之间的区别。一条连接对应于一条 电路，而一条电路不 是一条连接的先决条件。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 将若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式，可以构成交换网络。交换网络的三要素就是交换单元、不同交换单元之间的拓扑连接和控制方式，其结构图1如下所示：預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。交 换单 元交 换单 元交 换单 元交 换单 元入线出线控制单元图1.交换网络的一般结构在本设计中采用
9、的是同步时分交换网络，由时间交单元、空间交换单元这两种基本交换单元组成。4.1.1时间交换单元时间交换单元又称为时间接线器，简称为T单元或T接线器，其功能是完成一条PCM复用线上各时隙之间的信息交换。信息存储器用来暂时缓存存储要交换的信息，控制存储器用来寄存脉冲码信息的时隙地址。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。顺序写入信息存储 器控制 存储 器控 制 读 出0信息502550控制写入24025550控 制 写入240255信息信息存储器0顺序读出顺序读出控制写入50255240控制 存储 器0顺序读出铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。(a)顺序写入，控制读出 （b）控制写入顺序读出 图2.T接线器的组成和原理图设输
10、入话音信号在TS50，要求经过T接线器以后交换至TS240上去，然后输出至下一级。下面分别介绍两种工作方式的原理。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。“顺序写入，控制读出”的工作原理：CPU根据这一要求，通过软件在控制存储器的240号单元写入“50”.这个写入是由CPU控制进行的，因此把它叫做“控制写入”。控制存储器的读出由定时脉冲控制，按照时隙号读出相对应单元内容。如0时隙读出0单元内容;1时隙读出1单元内容这种工作方式叫做“顺序读出”。话音存储器的工作方式正好和控制存储器的方式相反，即是“顺序写入，控制读出”。即，由定时脉冲控制，按顺序将不同时隙的话音信号写入相应的单元中去。写入的单元号和时隙号一一对应
11、。而读出时则要根据控制存储器的控制信息(读出数据)而进行。由于向话音存储器输入话音信号不受CPU控制，而输出话音信号(读出时)受到由CPU控制的控制存储器的控制，因此把它总称为“顺序写入，控制读出”方式。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。根据图中的例子，话音的输入时隙号为50，在定时脉冲控制下就可写入到50号单元中。因为CPU在控制存储器中的240号单元己写入了内容“50”，在定时脉冲控制下，在TS24O这一时间，从控制存储器的地址240中读出内容为“50”，把它作为话音存储器读出地址，立即读出话音存储器的50号单元。这就是原来在50号时隙写入的话音信号内容。因此在话音信号50号单元读出时己经是TS24O
12、了，即己把话音信号从TSSO交换到TS240，实现了时隙交换“控制写入，顺序读出”的工作原理。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。4.1.2空间交换单元空间交换单元又称为空间接线器，简称为S单元或S接线器，其作用是完成不同PCM复用线之间同一时隙的信码交换。如下图所示，它由交叉接点矩阵和控制存储器组成蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。1 122控制 存储 器控制 存储 器cmcmcmcm0110011431011431交换节点矩阵交换节点矩阵01011010输入输入输出输出PCM0PCM0PCM1PCM1PCM1PCM1PCM0PCM0TS1TS1TS14TS14買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 （a）输入控制方式 （b）输出控制方式图3.S接线器的组成和原理图上图表示22的交叉接点矩阵，它有2条输入复用线和2条输出复用线。 S接线器的工作原理：以输入控制方式为例。设输入PCM0的TS1中的信码要交换到输出PCM1中去，当时隙1时刻到来时，在CM0的控制下，交叉点01闭合，使输入PCM0的TS1的信码直接转送至输出PCM1的TS1中去。同理，在改图中把输入PCM1的TS14的信码，在时隙14时由CM1控制10交叉点闭合，送至PCM0的TS14中去。因此，S接线器能完成不同的PCM复用线间的信码交换，但是在交换中其信码所在的时隙位置不变，即它只能完成同时隙内的信码交换。故S接线器不能单独使用。而输出控
